Glühbirnen - Physik oder Chemie?

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.


Den Unterschied zwischen Chemie und Physik kannst du dir auch mit folgendem Versuch klar machen:

Wir besorgen uns zwei Batterien und zwei kleine Glühbirnchen, wie man sie für normale Taschenlampen benutzt. (Physiker und Elektriker sagen für Glühbirnen auch Glühlampen.) Achtung: Die Batterie darf keine höhere Spannung haben als auf den Lämpchen vermerkt ist!
Eine Glühbirne lassen wir intakt. Bei der anderen Glühbirne zerstören wir den Glaskörper, wobei wir darauf achten, dass die Glühwendel nicht beschädigt wird.
Nun bauen wir uns zwei Stromkreise mit Batterie, Lampenfassung und Ein/Aus-Schalter. Wir drehen die Birnchen in ihre Fassung. Anschließend schalten wir den Strom ein.

Ergebnis: Die intakte Lampe leuchtet ruhig vor sich hin, der Draht im Innern glüht. Der Glühdraht der anderen Lampe brennt unter hellem Aufglühen blitzschnell durch.

Ist die Lampe dicht, der Gasraum also geschlossen, bleibt es beim physikalischen Vorgang: Der Metalldraht glüht nur. Im anderen Fall verbrennt der Metalldraht, weil er blitzschnell mit dem Sauerstoff der Luft reagiert. Dies ist ein chemischer Vorgang.

Brennen nicht auch luftdichte Glühlampen durch? Das liegt ausschließlich an einem physikalischen Vorgang: Es gibt Bereiche, in denen der Glühfaden dünner ist. Damit ist an dieser Stelle der elektrische Widerstand höher, die Temperatur steigt hier stark an. Dadurch schmilzt der Faden irgendwann durch. Er verdampft dabei regelrecht: Das siehst du am dunklen Fleck an der Glaswand, an dem du durchgebrannte Glühlampen erkennst: Das ist kondensierter Metalldampf.

(Foto: Blume)

Eine intakte Glühbirne brennt auch dann durch, wenn deine Batterie eine zu hohe Spannung hat! Deshalb musst du immer auf der Birnenfassung nachlesen, welche Spannung du überhaupt anlegen darfst.

Genau genommen "brennt" der Glühfaden einer luftdichten Glühbirne nicht durch, wie landläufig gesagt wird. Denn Brennen ist ja ein chemischer Vorgang!


Diese Seite ist Teil eines großen Webseitenangebots mit weiteren Texten und Experimentiervorschriften auf Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie.
Letzte Überarbeitung: 30. September 2009, Dagmar Wiechoczek